软件设计模式与体系结构之抽象工厂模式与建造者模式

精选原创

黎大学问 2024-01-04 11:51:22 博主文章分类：软件设计模式与体系结构 ©著作权

实验三：抽象工厂模式与建造者模式
一、实验目的

掌握抽象工厂模式和建造者模式的概念，能够灵活使用抽象工厂模式和建造者模式解决相关问题。
二、实验内容
场景描述一：
某手机游戏软件公司欲推出一款新的游戏软件，该软件能够支持Symbian和Android等多个主流的手机操作系统平台，针对不同的手机操作系统，该游戏软件提供了不同的游戏操作控制类和游戏界面控制类，并提供相应的工厂类来封装这些类的初始化。软件要求具有较好的扩展性以支持新的操作系统平台，为了满足上述需求，采用抽象工厂模式进行设计。
要求：
1、画出UML图；
2、给出程序代码，程序代码有恰当的注释。
3、文档格式正确，排版清晰。
1、UML类图如下：

2、程序代码如下：

AbstractFactory 接口 :
public interface AbstractFactory {
    public Controller produceController();
    public Play producePlay();
}

AndroidController 类：
public class AndroidController implements Controller{
    @Override
    public void controller() {
        System.out.println("Android Controller");
    }
}

AndroidFactory 类：
public class AndroidFactory extends AndroidController implements AbstractFactory{
    public Controller produceController(){
        return new AndroidController();
    }
    public Play producePlay(){
        return new AndroidPlay();
    }
}

AndroidPlay类：

public class AndroidPlay implements Play{
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("Android Play");
    }
}

Controller接口：
public interface Controller {
    public void controller();
}

Play接口：
public interface Play {
    public void play();
}

SymbianController 类：
public class SymbianController implements Controller{
    @Override
    public void controller() {
        System.out.println("Symbian Controller");
    }
}

SymbianFactory类：
public class SymbianFactory implements AbstractFactory{
    public Controller produceController(){
        return new SymbianController();
    }
    public Play producePlay(){
        return new SymbianPlay();
    }
}

SymbianPlay 类：
public class SymbianPlay implements Play{
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("Symbian Play");
    }
}

XMLUtil类：
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.File;
public class XMLUtil
{
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
	public static Object getBean()
	{
		try
		{
			//创建文档对象
			DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
			DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
			Document doc;							
			doc = builder.parse(new File("homework-03/AbstractFactoryconfig.xml"));
		
			//获取包含类名的文本节点
			NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
            Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();
            String cName=classNode.getNodeValue();
            
            //通过类名生成实例对象并将其返回
            Class c=Class.forName(cName);
	  	    Object obj=c.newInstance();
            return obj;
           }   
           	catch(Exception e)
           	{
           		e.printStackTrace();
           		return null;
           	}
		}
}

AbstractFactoryconfig.xml配置文件
<?xml version="1.0"?>
<config>
	<className>one.AndroidFactory</className>
</config>

Client类：
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory factory=(AbstractFactory)XMLUtil.getBean();
        Controller controller=factory.produceController();
        controller.controller();
        Play play= factory.producePlay();
        play.play();
    }
}

运行效果图：

3、回答问题：如果需要在上述设计方案中增加对Windows Mobile操作系统的支持，需对该设计方案进行哪些调整，简单说明实现过程。
场景描述二：
某软件公司欲开发一个音频和视频播放软件，为了给用户使用提供方便，该播放软件提供了多种界面显示模式，如完整模式、精简模式等。在不同的显示模式下主界面的组成元素有所差异，如在完整模式下将显示菜单、播放列表、主窗口、控制条等，在精简模式下只显示主窗口和控制条，现使用建造者模式设计该软件（要求用到钩子方法）。
1、画出UML图；
2、给出程序代码，程序代码有恰当的注释。
3、文档格式正确，排版清晰。
1、UML类图如下：

2、程序代码如下：

Model类：
public class Model {
    private String meal;
    private String list;
    private String window;
    private String controller;

    public String getMeal() {
        return meal;
    }

    public void setMeal(String meal) {
        this.meal = meal;
    }

    public String getList() {
        return list;
    }

    public void setList(String list) {
        this.list = list;
    }

    public String getWindow() {
        return window;
    }

    public void setWindow(String window) {
        this.window = window;
    }

    public String getController() {
        return controller;
    }

    public void setController(String controller) {
        this.controller = controller;
    }
}

ModelBuilder 抽象类：
public abstract class ModelBuilder {
    protected Model model=new Model();
    public abstract void buildMeal();
    public abstract void buildList();
    public abstract void buildWindow();
    public abstract void buildController();
    public Model getModel()
    {
        return model;
    }
}

Player 类：
public class Player {
    private ModelBuilder mb;
    public void setModelBuilder(ModelBuilder mb){
        this.mb=mb;
    }
    public Model construct() {
        mb.buildMeal();
        mb.buildList();
        mb.buildWindow();
        mb.buildController();
        return mb.getModel();
    }
}

SubModelBuilderBig类：
public class SubModelBuilderBig extends ModelBuilder{
    @Override
    public void buildMeal() {
        model.setMeal("play meal");
    }

    @Override
    public void buildList() {
        model.setList("play list");
    }

    @Override
    public void buildWindow() {
        model.setWindow("play window");
    }

    @Override
    public void buildController() {
        model.setController("play controller");
    }
}

SubModelBuilderSmall类：
public class SubModelBuilderSmall extends ModelBuilder{
    @Override
    public void buildMeal() {
        model.setMeal("none");
    }

    @Override
    public void buildList() {
        model.setList("none");
    }

    @Override
    public void buildWindow() {
        model.setWindow("play window");
    }

    @Override
    public void buildController() {
        model.setController("play controller");
    }
}

XMLUtil类：
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import java.io.*;
public class XMLUtil
{
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
	public static Object getBean()
	{
		try
		{
			//创建文档对象
			DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
			DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
			Document doc;							
			doc = builder.parse(new File("homework-03/Builderconfig.xml"));
		
			//获取包含类名的文本节点
			NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
            Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();
            String cName=classNode.getNodeValue();
            
            //通过类名生成实例对象并将其返回
            Class c=Class.forName(cName);
	  	    Object obj=c.newInstance();
            return obj;
           }   
           	catch(Exception e)
           	{
           		e.printStackTrace();
           		return null;
           	}
		}
}

Builderconfig.xml
<?xml version="1.0"?>
<config>
    <className>two.SubModelBuilderSmall</className>
</config>

Client 类：
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ModelBuilder mb=(ModelBuilder)XMLUtil.getBean();
        Player player=new Player();
        player.setModelBuilder(mb);
        Model model=player.construct();
        System.out.println(model.getMeal());
        System.out.println(model.getList());
        System.out.println(model.getWindow());
        System.out.println(model.getController());
    }
}

运行效果图：

软件设计模式与体系结构之抽象工厂模式与建造者模式

软件设计模式与体系结构之抽象工厂模式与建造者模式

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